 |
|
Анализ режима покоя. Схемотехника усилительных цепей.
На рис. 4.2 показана простейшая схема усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Так как нагрузкой ЭП является резистор 
, то такой усилитель называется резистивным.
Рис. 4.2. Схема резистивного инвертирующего усилителя на биполярном транзисторе
с фиксированным током базы
В режиме покоя 
, 
и в схеме действует только постоянное напряжение источника питания 
, а в цепях коллектора и базы протекают постоянные токи 
, 
(токи и напряжения режима покоя условимся обозначать индексом 0). Электрическое состояние усилителя в режиме покоя описывается двумя уравнениями: для цепи базы и для коллекторной цепи. Напряжение покоя на базе относительно эмиттера определяется из уравнения
. (4.2)
Так как напряжение смещения 
, создается за счет протекания базового тока покоя 
через резистор 
, рассматриваемую схему называют схемой с фиксированным током базы. Напряжение покоя на коллекторе относительно эмиттера определяется как
. (4.3)
Соотношения (4.2) и (4.3) называются уравнениями нагрузочной линии входной и выходной цепи. Точку покоя, в окрестности которой при малом входном сигнале возможно линейное усиление, можно определить графо-аналитическим методом. Для этого на графики выходной (коллекторной) ВАХ наносят нагрузочную линию выходной цепи (4.3). Типичный вид входной и выходной ВАХ транзистора с ОЭ показан на рис. 4.3. Рабочая точка в режиме покоя находится на пересечении нагрузочной линии с коллекторной ВАХ при заданном из (4.2) напряжении смещения 
. Для обеспечения линейного усиления значение напряжения смещения выбирают таким, чтобы рабочая точка в режиме покоя находилась в средней части рабочей области ВАХ, в которой коллекторный ток слабо зависит от коллекторного напряжения. Значение сопротивления резистора 
определяет наклон нагрузочной линии и выбирают его из условий требуемого усиления и допустимых значений 
, 
, 
. Чтобы цепи источника входного сигнала и нагрузки потребителя не нарушали выбранный режим покоя усилителя, эти цепи по постоянному току развязывают с помощью разделительных конденсаторов 
.
а) б)
Рис.4.3. Типичный вид входной (а) и выходной (б) ВАХ транзистора с ОЭ